2026年广东中考物理机械能及其转化试卷（附答案解析）

2026年广东中考物理机械能及其转化试卷（附答案解析）一、单项选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.关于机械能的概念，下列说法正确的是（）A.机械能只包括动能和重力势能B.物体的机械能一定大于零C.运动的物体一定具有动能，静止的物体一定没有机械能D.物体的动能和势能可以相互转化，转化过程中总机械能可能保持不变2.一个质量为0.5kg的小球，从距地面20m的高处自由下落，不计空气阻力，小球下落过程中，重力势能的变化情况和动能的变化情况分别是（）（g取10N/kg）A.增大，减小B.减小，增大C.不变，增大D.减小，不变3.如图所示（隐含装置图：一个摆球从左侧最高点A由静止释放，摆动到右侧最高点C，B为摆动过程中的最低点），下列说法正确的是（）A.摆球在A点时，动能最大，重力势能最小B.摆球在B点时，动能最大，重力势能最小C.摆球从A点运动到B点，重力势能增大，动能减小D.摆球从B点运动到C点，重力势能减小，动能增大4.关于动能的大小，下列说法正确的是（）A.质量越大的物体，动能一定越大B.速度越大的物体，动能一定越大C.质量相同的物体，速度越大，动能越大D.速度相同的物体，质量越大，动能越小5.一个重为50N的物体，放在水平地面上，物体的高度为0.5m，质量为5kg，该物体的重力势能为（）（g取10N/kg）A.25JB.50JC.100JD.250J6.下列过程中，属于动能转化为重力势能的是（）A.熟透的苹果从树上落下B.电梯匀速上升C.向上抛出的篮球上升过程中D.瀑布水流从高处落下7.如图所示（隐含装置图：一个弹簧测力计下挂一个物体，将物体向下拉伸弹簧后释放，物体在弹簧弹力作用下上下运动），在物体从最低点向上运动的过程中，弹簧的弹性势能和物体的重力势能变化情况是（）A.弹性势能增大，重力势能增大B.弹性势能减小，重力势能增大C.弹性势能增大，重力势能减小D.弹性势能减小，重力势能减小二、填空题（本大题共5小题，每空2分，共20分）8.机械能是物体的________和________的总和；其中动能的大小与物体的________和________有关，重力势能的大小与物体的________和________有关（均选填“质量”“速度”“高度”）。9.弹性势能是物体由于发生________而具有的能，弹性形变越大，物体具有的弹性势能________；生活中具有弹性势能的例子有________（举一例即可）。10.不计空气阻力时，物体的动能和重力势能相互转化过程中，总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”）；若考虑空气阻力，物体下落过程中，一部分机械能会转化为________，总机械能将________（选填“增大”“减小”或“不变”）。一个质量为2kg的物体，以10m/s的速度做匀速直线运动，该物体的动能为________J；若将该物体举高5m，其重力势能将增加________J（g取10N/kg）。12.如图所示（隐含装置图：滚摆从高处由静止释放，在重力和摩擦力作用下上下滚动），滚摆从最高点向下滚动时，________能转化为________能；滚摆每次上升的高度都比前一次低，原因是________________________。三、实验题（本大题共2小题，第13题12分，第14题10分，共22分）13.某实验小组做“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验，实验器材有：斜面、小车、砝码、木块、刻度尺等，实验装置如图所示（隐含装置图：小车从斜面上不同高度由静止滑下，撞击水平面上的木块）。（1）实验中，通过观察________________________来判断小车动能的大小，这种研究方法叫做________法；（4分）（2）实验中，让同一辆小车从斜面上不同高度由静止滑下，目的是控制________不变，改变小车的________；（4分）（3）实验结论：当物体质量一定时，物体的速度越大，动能________。（4分）14.某同学利用实验装置探究“重力势能的大小与哪些因素有关”，实验器材有：两个质量不同的金属球、沙箱、刻度尺等，实验步骤如下：①将沙箱放在水平桌面上，把质量较小的金属球从某一高度h1由静止释放，金属球落入沙箱中，记录沙坑的深度d1；②保持金属球的质量不变，将其从更高的高度h2（h2>h1）由静止释放，记录沙坑的深度d2；③换用质量较大的金属球，从高度h1由静止释放，记录沙坑的深度d3。（1）实验中，通过比较________________________来判断金属球重力势能的大小；（3分）（2）分析步骤①和②，可得出的结论是：________________________；（3分）（3）分析步骤①和③，可得出的结论是：________________________。（4分）四、计算题（本大题共2小题，第15题13分，第16题14分，共27分）15.一个质量为4kg的物体，从距地面10m的高处由静止自由下落，不计空气阻力，g取10N/kg。求：（1）物体下落前的重力势能；（4分）（2）物体下落到地面时的动能；（5分）（3）物体下落到地面时的速度大小。（4分）16.如图所示（隐含装置图：一个质量为0.3kg的小球，用细线悬挂在天花板上，将小球拉至左侧与竖直方向成30°角的位置由静止释放，小球摆动到右侧最低点时，速度大小为2m/s，不计空气阻力，g取10N/kg）。求：（1）小球在左侧释放位置时的重力势能（以最低点为零势能面）；（6分）（2）小球在最低点时的动能；（4分）（3）验证小球从释放位置到最低点过程中，机械能是否守恒（写出计算过程）。（4分）参考答案与解析一、单项选择题1.D解析：机械能包括动能、重力势能和弹性势能，A错误；若以物体所在高度为零势能面，物体的重力势能为零，动能可能为零，机械能可能为零，B错误；静止的物体可能具有重力势能或弹性势能，如静止在高处的物体有重力势能，被压缩的弹簧有弹性势能，都具有机械能，C错误；不计摩擦和空气阻力时，物体的动能和势能相互转化，总机械能守恒，D正确。2.B解析：小球自由下落过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小；速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，B正确。3.B解析：摆球在A、C两点时，速度为零，动能最小，高度最高，重力势能最大，A错误；摆球在B点时，速度最大，动能最大，高度最低，重力势能最小，B正确；摆球从A到B，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，C错误；摆球从B到C，高度升高，重力势能增大，速度减小，动能减小，D错误。4.C解析：动能的大小与物体的质量和速度都有关，质量越大、速度越大，动能越大，单独强调质量或速度一个因素，无法确定动能大小，A、B错误；质量相同时，速度越大，动能越大，C正确；速度相同时，质量越大，动能越大，D错误。5.A解析：重力势能的计算公式为Ep=mgh（或Ep=Gh），代入数据得Ep=50N×0.5m=25J，A正确。6.C解析：苹果下落、瀑布水流下落，都是重力势能转化为动能，A、D错误；电梯匀速上升，动能不变，重力势能增大，是其他形式的能转化为重力势能，B错误；篮球上升过程中，速度减小，动能减小，高度升高，重力势能增大，是动能转化为重力势能，C正确。7.B解析：物体从最低点向上运动时，弹簧的弹性形变逐渐减小，弹性势能减小；物体的高度逐渐升高，重力势能增大，B正确。二、填空题8.动能；势能（重力势能和弹性势能）；质量；速度；质量；高度解析：机械能是动能和势能的总和，动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关。9.弹性形变；越大；被压缩的弹簧（或被拉伸的橡皮筋等）解析：弹性势能由弹性形变产生，形变越大，弹性势能越大，生活中常见的具有弹性势能的物体如压缩的弹簧、弯曲的弓等。10.守恒；内能；减小解析：不计空气阻力时，机械能守恒；考虑空气阻力时，机械能克服阻力做功，转化为内能，总机械能减小。11.100；100解析：动能Ek=½mv²=½×2kg×(10m/s)²=100J；重力势能增加量ΔEp=mgh=2kg×10N/kg×5m=100J。12.重力势；动；部分机械能转化为内能（克服摩擦力做功）解析：滚摆下落时，重力势能转化为动能；上升高度降低，是因为部分机械能克服摩擦力转化为内能，总机械能减小。三、实验题13.（1）木块被撞击后移动的距离；转换解析：动能的大小无法直接测量，通过观察木块被撞击后移动的距离来间接判断，这种方法叫转换法。（2）质量；速度解析：同一辆小车质量相同，从不同高度滑下，到达水平面时的速度不同，目的是控制质量不变，改变速度。（3）越大解析：实验现象为小车从越高的位置滑下，木块移动的距离越远，说明质量一定时，速度越大，动能越大。14.（1）沙坑的深度解析：重力势能越大，金属球落入沙箱时做功越多，沙坑越深，通过沙坑深度判断重力势能大小。（2）质量一定时，物体的高度越高，重力势能越大解析：步骤①和②控制质量不变，改变高度，h2>h1，d2>d1，得出质量一定时，高度越高，重力势能越大。（3）高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大解析：步骤①和③控制高度不变，改变质量，质量越大，d3>d1，得出高度一定时，质量越大，重力势能越大。四、计算题15.解：（1）物体下落前的重力势能Ep=mgh=4kg×10N/kg×10m=400J（4分）（2）不计空气阻力，物体下落过程中机械能守恒，下落到地面时的动能等于下落前的重力势能Ek=Ep=400J（5分）（3）由Ek=½mv²得，物体下落到地面时的速度v=√(2Ek/m)=√(2×400J/4kg)=√200m/s=10√2m/s≈14.14m/s（4分）答：（1）物体下落前的重力势能为400J；（2）下落到地面时的动能为400J；（3）下落到地面时的速度大小约为14.14m/s。16.解：（1）设小球摆长为L，以最低点为零势能面，小球在左侧释放位置时的高度h=L(1-cos30°)小球在最低点时的动能Ek=½mv²=½×0.3kg×(2m/s)²=0.6J不计空气阻力，机械能守恒，左侧释放位置的重力势能等于最低点的动能Ep=Ek=0.6J（6分）（2）小球在最低点时的动能Ek=½mv²=½×0.3kg×(2m/s)²=0.6J（4分